隨著機載激光雷達技術(shù)的日益發(fā)展，其在測繪行業(yè)的應(yīng)用越來越成熟，尤其在大比例地形圖的應(yīng)用中，具有無可替代的作用。本文將完整復(fù)盤點云數(shù)據(jù)處理技術(shù)流程，以高植被山區(qū)地區(qū)為例。

什么是點云？

點云是通過機載激光發(fā)射器接收的信號進行處理所獲得的表達地表三維形態(tài)的、離散的、密度不均勻的數(shù)據(jù)點集，能夠以較高的精度反映地表的真實情況，如地面高低起伏，地表物體反射特征、大小、高矮，物體之間的相對距離關(guān)系等。

點云數(shù)據(jù)處理技術(shù)流程

點云預(yù)處理成果→噪聲點濾除→坐標(biāo)轉(zhuǎn)換→點云自動分類→根據(jù)實測點檢查合格→人工編輯分類結(jié)果→地面點→構(gòu)建數(shù)字高程模型→等高線、高程點成果。

各步驟詳解

1 點云數(shù)據(jù)分類

在 TerraSolid 軟件中，點云數(shù)據(jù)分類圖層如下：（1）Default；（2）Ground；（3）vegetation；（4）Building；（5）Low point；（6）Modelkeypoints。

其中，Default 層是作業(yè)過程中臨時存放的點云數(shù)據(jù)圖層；Ground（地面點）主要是存放反映地面真實地貌（人工修建的路堤、土堤、階梯路、自然形成的、且規(guī)模較大的土坑及土堆等堆積物）的點，人工修筑的土壟、攔水壩、干堤、水閘等水工構(gòu)筑物與地面相連接的部分視等視為地面點；Vegetation（植被點）主要存放地表植被的點，草地、灌木、竹林、苗圃、幼林、園地與林地等視為植被點；Building（建筑物點）主要存放地表建筑的點，房子與溫室大棚等視為建筑物點。

2 點云數(shù)據(jù)成圖

（1）地面點模型處理

將自動分類好的地面點建模（DEM），觀察模型進行人工干預(yù)。如果出現(xiàn)不合理的三角網(wǎng)，將未分離出的點進行手動分至地面點，直到無不合理的三角格網(wǎng)出現(xiàn)。可對高程突變的區(qū)域，調(diào)整參數(shù)或算法，重新進行小面積的自動分類。精分類處理完成后的模型如圖 1 所示。

（2） 獲取高程信息

在精分類后的地面點模型上，分離出等高線關(guān)鍵點，利用軟件自動生成等高線，可設(shè)置最小面積、光滑以及等高距等參數(shù)，將小的自行圈將以去除，生成項目所需比例尺的等高線。將等高線導(dǎo)出后，再將模型關(guān)鍵點導(dǎo)出成 ENZ 格式，利用 CASS軟件編輯等高線及高程點，即完成地形圖的高程要素采集。

（3）地形圖地物信息采集

利用正射影像（DOM）結(jié)合地面點模型（DEM），繪制地物要素：管線、水系、房子、道路、坎、地類界等。植被種類的填充可結(jié)合影像與點云的斷面圖，通過樹高、形態(tài)等，判斷樹的大致種類，結(jié)合外業(yè)調(diào)繪成果完成地形圖（DLG）的制作。

3 點云數(shù)據(jù)精度統(tǒng)計

通過外業(yè)測點檢查，得到高程的精度。計算高程中誤差為±0.107m，對照 NB/T 35029—2014《水電工程測量規(guī)范》的要求。